Keberlanjutan Fungsional Perkerasan Aspal Berpori Tunggal dan Ganda

Diagram skematis pengaturan untuk uji logging laboratorium.

Perkerasan aspal berpori dengan persen lubang udara 20% atau lebih tinggi telah berhasil digunakan di lapangan untuk meningkatkan kemampuan drainase air hujan, meningkatkan keselamatan mengemudi pada saat musim hujan dan mengurangi kebisingan.

Di daerah di mana frekuensi dan intensitas curah hujan tinggi, seperti negara-negara yang terletak di wilayah basah-tropis, perkerasan aspal berpori telah digunakan untuk meningkatkan ketahanan selip, mengurangi risiko genangan air, mengurangi refleksi lampu utama kendaraan, percikan dan semprotan, dan memberikan visibilitas yang lebih baik perkerasan di jalan raya. Di banyak negara maju, perkerasan aspal berpori telah menjadi aplikasi luas sebagai bentuk perkerasan yang mengurangi kebisingan perkerasan dan ban. Secara umum diakui bahwa porositas tinggi adalah kemampuan utama dari campuran aspal berpori dalam peningkatan kinerja fungsional perkerasan aspal berpori sehubungan dengan drainase, keselamatan mengemudi saat musim hujan dan penurunan kebisingan ban-perkerasan.

Porositas tinggi dari permukaan permukaan aspal berpori memungkinkan air hujan mengalir di dalamnya, dengan demikian menghilangkan atau mengurangi ketebalan limpasan pada permukaan perkerasan. Hal ini akan memberikan dampak pada meningkatkan kemampuan drainase terhadap limpasan air di jalan, mengurangi selip pada hari-hari hujan, dan manfaat lainnya yang terkait dengan manfaat keselamatan berkendara. Struktur berpori yang sama membantu mengurangi kebisingan mekanisme yang berbeda. Pori-pori yang terhubung dalam struktur berpori dapat menghilangkan energi suara, sedangkan pori-pori permukaan dan makrotexture berfungsi untuk mengurangi alat-alat penghasil kebisingan (seperti penghisapan udara, pemompaan udara, resonansi udara dan efek klakson) dengan bertindak sebagai outlet udara untuk mengurangi tekanan udara. Konstruksi perkerasan aspal berpori konvensional terdiri dari lapisan pelindung aspal berpori tunggal yang memiliki ketebalan 40-70 mm, dan porositas 20–25%. Pengalaman lapangan dengan penggunaannya telah menunjukkan bahwa pemeliharaan terjadwal yang sesuai, terlepas dari pemeliharaan rutin normal, harus dilakukan untuk mempertahankan efektivitas jalur pemakaian berpori. Dalam upaya untuk meningkatkan kemampuan pengurangan kebisingan perkerasan-ban serta untuk mempercepat dan menyederhanakan upaya operasi pembongkaran, konstruksi aspal berpori dua lapis diperkenalkan dan diimplementasikan di Belanda pada akhir 1990-an dan awal 2000-an. Selanjutnya, bentuk konstruksi ini juga telah diterapkan di beberapa negara lain

Persen permeabilitas menurun sebagai fungsi dari siklus penyumbatan

Perkerasan aspal berpori telah berhasil digunakan secara praktis guna meningkatkan manajemen kontrol terhadap genangan air, meningkatkan keselamatan mengemudi pada saar cuaca hujan dan mengurangi kebisingan lalu lintas. Namun, keberlangsungan kinerja fungsional ini dihadapkan pada masalah yang umum terjadi yaitu perkerasan ini sering mengalami penyumbatan selama masa layanan. Oleh karena itu dalam penelitian ini mengusulkan prosedur evaluasi laboratorium untuk membandingkan potensi penyumbatan dari dua jenis desain perkerasan berpori, dan bagaimana kapasitas drainase, ketahanan selip, dan sifat penyerapan suara dipengaruhi oleh penyumbatan. Sebagai ilustrasi, empat desain yang dipertimbangkan: (A) Desain lapis tunggal dengan porositas 25%; (B) Desain lapisan tunggal dengan porositas 20%; (C) Desain double-layer memiliki atas Desain A lapisan atas 20% porositas dengan agregat ukuran atas 11,2 mm; dan (D) Desain lapisan ganda yang berada di atas Desain A lapisan atas porositas 20% dengan agregat ukuran atas 8,0 mm. Hasil pengujian menunjukkan bahwa Desain A paling tidak rentan terhadap penyumbatan, diikuti oleh Desain B dan C, dan Desain D paling rentan terhadap penyumbatan. Namun, Desain A dan B mempunyai masalah dalam kemampuan penyerapan suara ketika sepenuhnya tersumbat, sementara dua desain lainnya lebih sedikit terpengaruh oleh penyumbatan. Perilaku yang berbeda dari desain aspal berpori sehubungan dengan potensi penyumbatan dan kemampuan penyerapan suara memiliki implikasi penting pada kapasitas drainase perkerasan, ketahanan selip dan kebisingan, serta frekuensi dan metode pemeliharaan pembongkaran. Hal ini sangat penting dan perlu diperhatikan oleh insinyur perkerasan dalam pemilihan desain permukaan aspal berpori.

Penelitian ini telah mengembangkan prosedur uji laboratorium untuk mengevaluasi potensi penyumbatan campuran aspal berpori, dan bagaimana tiga sifat fungsional dari campuran tersebut akan dipengaruhi oleh penyumbatan. Tiga sifat fungsional campuran aspal berpori yang dievaluasi adalah sifat drainase, ketahanan selip, dan koefisien penyerapan suara. Dalam penelitian ini, dipelajari dua desain konvensional lapisan tunggal dan dua lapisan aspal berpori. Dua desain sebelumnya memiliki gradasi agregat kasar, sedangkan dua desain lainnya masing-masing memiliki lapisan atas bergradasi lebih halus. Perbedaan ini telah menyebabkan kinerja yang sangat berbeda antara bentuk desain dalam potensi penyumbatan dan sifat fungsional mereka, seperti yang dijelaskan di bawah ini:

1. Desain single-layer memiliki kapasitas drainase yang jauh lebih besar, lebih rentan tersumbat dan mampu memberikan ketahanan selip basah yang lebih baik selama periode layanan yang lebih lama. Ini adalah bentuk desain yang disukai jika kapasitas drainase, ketahanan selip, dan keselamatan perjalanan cuaca basah menjadi perhatian utama.
2. Desain double-layer memiliki kinerja pengurangan kebisingan drainase yang jauh lebih unggul, terutama di bawah pengaruh penyumbatan. Perkerasan ini mampu mempertahankan kemampuan penyerapan suara tingkat tinggi bahkan ketika sepenuhnya tersumbat. Oleh karena itu, jika pengurangan kebisingan adalah persyaratan utama dan tidak ada masalah dengan sifat frainase, ketahanan selip dan keselamatan perjalanan pada musim hujan, akan logis untuk mengadopsi desain double-layer.

Potensi penyumbatan dan sifat penyerapan suara yang berbeda dari kedua bentuk desain ini juga memiliki implikasi praktis pada pemeliharaan jalan aspal berpori, seperti dijelaskan di bawah ini:

1. Desain single-layer yang lebih kasar memberikan resistensi penyumbatan yang lebih baik dan membutuhkan declogging yang lebih jarang untuk mempertahankan drainase yang efektif. Pori-pori yang lebih besar akan memfasilitasi penguraian, tetapi penyaringan bahan penyumbatan yang mendalam dapat menimbulkan kesulitan penguraian. Namun, jika pengurangan kebisingan merupakan persyaratan penting, pembongkaran yang sering dari jalur pemakaian singlelayer akan diperlukan untuk mengatasi hilangnya kemampuan penyerapan suara yang disebabkan oleh penyumbatan
2. Kemampuan mereduksi kebisingan dari desain lapisan ganda dengan lapisan atas bergradasi halus relatif jauh lebih sedikit dipengaruhi oleh penyumbatan, dan pemeliharaan pembongkaran hanya diperlukan untuk menyediakan drainase yang memadai yang diperlukan untuk keselamatan perjalanan air hujan. Karena penyumbatan sebagian besar terbatas pada lapisan atas dari jalur pemakaian lapisan ganda, jangkauan pembongkaran yang diperlukan lebih sedikit meskipun pori-pori yang lebih kecil mungkin membutuhkan upaya pembongkaran yang lebih besar.
3. Ketika rehabilitasi lapisan wearing course diperlukan karena penyumbatan, desain lapisan ganda memberikan keuntungan yang jelas karena hanya lapisan atasnya yang harus diganti, sebagai lawan dari penghapusan seluruh jalur pemakaian lapisan tunggal karena penyumbatan dalam-dalam penyaringan